含氮手性配体研究进展

夏俊丽，张玲燕，张丽慧，申 羲



含氮手性配体研究进展

夏俊丽，张玲燕，张丽慧，申 羲

（铜仁职业技术学院， 贵州 铜仁 554300）

讲述了含氮配体中，比较突出的一类配体是噁唑啉配体和咪唑啉配体，其中主要包括面手性氮化合物和轴手性氮化合物。因为其合成比较简单，原料廉价易得，而且有广泛的适用性，所以是近些年来化学家们追逐的热点之一。

手性氮配体；催化；轴手性

1 手性氮配体研究背景

氮原子既是供电子原子同时也是很好的配位基团，在研究手性的同时很多含氮手性配体被开发出来，与过渡金属络合的含氮手性配体在不对称催化反应中也越来越重要。这主要是因为相比于其它的类型的配体来说，含氮手性配体易得, 而且还稳定，不易变质[1]。

2 手性氮配体研究概况

1996年，Ikeda小组[2]首次合成出了含有中心手性链接基的配体1，是用各种不同手性的氨基酸和两种构型的酒石酸作原料合成出来的，并把这类含有1,3二氧戊环骨架的中心手性配体与金属Rh(I)络合后应用于不对称硅氢化反应。研究发现：噁唑啉环上没有任何取代基的配体也有一定的对映选择性。说明配体本身的1,3二氧戊环骨架对产物的构型也有一定的影响。

于此同时，Andersson等人[3]在此基础上也合成了一些具有类似结构的配体2，而且把这些配体应用于苯乙烯的不对称环丙烷化，结果证明，当配体2中两个取代基均是甲基的时候，所得的对映选择性是最好的。若换成其它的取代基立体选择性都会有不同程度的下降。

1997年，Andrus[4]小组也合成了具有轴手性的联苯骨架配体5，并研究了配体5与化合物CuSbF6络合后用于催化不对称环己烯的烯丙基氧化反应，结果显示，用乙腈作溶剂，在-20oC下，反应5 d后，产率可达76%，对映选择性为73%。

Rippert[5]等人也开发了一系列含氮噁唑啉配体6，配体的骨架苯环上也有取代基，噁唑啉上也有不同的取代基，并把这些配体用在Cu(I)催化下的苯乙烯环丙烷化反应，即当R1= R2= R3= OMe 时，R6= R5= H, R4= ()--Bu,配体的选择性最好，反式产物的ee值为88%， 顺式产物的ee值为89%,而且顺式产物与反式产物之比为33 : 67。

2000年，张万斌、Ikeda[6]开发了一系列的含氮联芳基骨架的双噁唑啉配体，包括Atropos配体和Tropos配体，将这些配体在Et2Zn作用下用于对苯甲醛的不对称诱导反应中，对于Atropos配体来说构型的配体催化效果较好，把配体()-8用于对苯甲醛加成反应中，产率能达到92%，而对于Tropos配体当R = Me时即7a取得了较好的对映选择性。产率93%，对产物的对映选择性为78% ee。

1996年，Ikeda小组[7]合成了一系列的二茂铁双噁唑啉配体9，这些都是具有面手性的配体，并研究了在Pd(II)催化烯丙基烷基化的不对称诱导反应，在0oC下反应8 h，配体的不对称诱导效果最好，产率高达95%，不对映选择性为92% ee。

2000年，Ikeda小组[8]又报道了在噁唑啉环上具有羟基取代的一系列二茂铁配体(10-12)，并将这类具有二茂铁骨架的双噁唑啉配体应用于Et2Zn作用下的苯甲醛加成反应中，得到了很好的催化结果。最优实验条件下，取代基R =-Bu时催化效果最好，化合物10和11的ee值分别为91%和93%。

此后张万斌又合成出了多个更高的对映选择性的二茂铁骨架和二茂钌骨架的噁唑啉配体，这种二茂钌配体不易变质，催化活性高，而且还可以商业化，具有广阔的应用前景。2007年张万斌[9]合成出了一些新型具有二茂钌骨架的噁唑啉配体13和14，并将其与Pd(II)配位后，应用于催化不对称的烯丙基烷基化反应。用化合物13催化反应时，取代基为叔丁基时，在最优条件下ee值高达98%。

1997年，张万斌、Ikeda[10]就报道了一些轴不稳定的含氮噁唑啉配体，这些配体在溶液中是以一对对映异构体的形式存在，但意外的是一旦与金属配位以后，就会只形成其中一种配合物。化合物 15 与 Cu(I) 配位后，就检测不到()-16构型的配体存在，只生成单一的配合物()-16，直接应用于催化苯乙烯的不对称诱导反应中。取代基为叔丁基时催化效果最好，ee 值为92%。dr 值为81 : 19 。

这类配体的优点是两个噁唑啉环上氮原子空间距离较近，氮又是很好的配位原子，很容易与金属配位，配位后两个噁唑啉环上的取代基之间的位阻增大，由于配体既含有中心手性又含有轴手性，从而导致两种构型的能量上存在一定的差别，即(,,)-16为其中一种为优势构型。

2006年，Ikeda、张万斌等为深入了解这些一系列Tropos配体中电子效应以及空间位阻对不对称催化诱导反应中的影响，又制备了一些Tropos配体[11]，结果显示，配体17的催化效果最好，在最优条件下，dr (trans: cis) = 83: 17, cis 的ee 值为96%， trans 的ee值是89% 。

2004年，Busacca[12]小组制备合成了一系列的BIPI类单咪唑啉配体20，而且在Pd(Ⅱ)催化下研究了配合物用于分子内的Heck反应。在最优条件下对映选择性可达87.6% ee。

2006年，宋毛平课题组首次报道了双咪唑啉钳形配体(Phbim) 的合成[13]21，这些配体都是由廉价易得原料设计合成的，目前已合成出20多种此类配体，并广泛用于各种不对称催化反应中。

在2009年，尤田耙课题组合成的轴手性联菲双噁唑啉配体[14]22，配体在Zn(OTf)2作用下用于催化硝基烯和吲哚的傅克烷基化反应。在最优条件下，反应产物收率大于99%，ee值为85%

近年来，虽说手性含氮配体在各种催化反应中取得了很大的进展，但设计合成出更好的含氮手性配体仍是化学家们追逐的焦点之一。

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Research Progress of Nitrogen-containing Chiral Ligands

，，，

（Tongren Polytechnic College, Guizhou Tongren 554300，China）

Oxazoline ligands and imidazoline ligands were introduced, including planar chiral compounds and axially chiral compounds. Because their synthesis is simple, raw materials are cheap and easy to get, and they have broad practicability, So they have become one of the research hotspots in recent years .

nitrogen-containing chiral ligands ; catalysis; axial chirality

TQ 201

A

1671-0460（2016）07-1533-03

2016-03-04

夏俊丽（1984-），女，河南周口人，讲师，硕士，2012年毕业于郑州大学有机化学专业，研究方向：轴手性氮磷配体的研究。E-mail：3218556155@qq.com。